JP2015139313A - converter device - Google Patents

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健司 藤田
Kenji Fujita
健司 藤田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a converter device that alone enables preliminary charging of a main circuit capacitor without the other devices.SOLUTION: The converter device, configured to include switching elements connected in a bridge shape, comprises a rectification circuit that rectifies an AC voltage, a main circuit capacitor that smooths output of the rectification circuit, a drive circuit that drives the switching elements and a control circuit that controls operation of the drive circuit, where the control circuit is activated prior to activation of main circuits including the rectification circuit. The control circuit performs selectively either one of operations in a normal mode and in a preliminary charging mode when activating the main circuits. The normal mode is an operation mode for increasing gradually the on-period of the switching elements, and the change rate of the mode is a first set value. The preliminary charging mode is an operation mode for increasing gradually the on-period of the switching elements, and the change rate of the mode is a second set value smaller than the first set value.

Description

本発明の実施形態は、コンバータ装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a converter device.

例えばインバータ機器など、商用電源などの交流電源から電力供給を受けて動作する機器には、交流電源から与えられる交流電圧を整流および平滑するコンバータ装置が設けられている。コンバータ装置は、ダイオードやサイリスタなどをブリッジ状に接続した整流回路と、その整流回路の出力を平滑するための主回路コンデンサとを備えている。   For example, a device that operates by receiving power supply from an AC power source such as a commercial power source such as an inverter device is provided with a converter device that rectifies and smoothes an AC voltage supplied from the AC power source. The converter device includes a rectifier circuit in which diodes, thyristors, and the like are connected in a bridge shape, and a main circuit capacitor for smoothing the output of the rectifier circuit.

上記主回路コンデンサとして用いられることが多い電解コンデンサ(例えばアルミ電解コンデンサ)は、無通電状態のまま長期間放置されると、耐圧の低下、漏れ電流の増加などが生じて特性が劣化する。そのため、電解コンデンサの特性を回復させるための通電(予備充電、エージング)を定期的に実施することが推奨されている。しかし、長期間通電されていなかった電解コンデンサに対し、いきなり通常通りの電圧(実装電圧、定格電圧)を印加すると、特性の劣化(耐圧の低下など)が原因で、電解コンデンサが故障するおそれがある。   When an electrolytic capacitor (for example, an aluminum electrolytic capacitor) that is often used as the main circuit capacitor is left in a non-energized state for a long period of time, its breakdown voltage decreases, leakage current increases, and the like, resulting in deterioration of characteristics. For this reason, it is recommended to periodically carry out energization (pre-charging, aging) for restoring the characteristics of the electrolytic capacitor. However, if a normal voltage (mounting voltage, rated voltage) is suddenly applied to an electrolytic capacitor that has not been energized for a long period of time, there is a risk that the electrolytic capacitor will fail due to deterioration of characteristics (such as a decrease in breakdown voltage). is there.

このような故障の発生を防止する方法としては、例えば、予備充電を行う際、交流電源から与えられる交流電圧をコンバータ装置に直接入力せず、出力電圧可変の単巻変圧器(例えば、スライダック(登録商標))などを介して入力する方法や、電解コンデンサに対して直列に介在するように抵抗値の大きな抵抗器を接続する方法などが挙げられる。これらの方法によれば、電解コンデンサへの印加電圧を徐々に上昇させて予備充電を行うことができるため、上述した故障の発生を防止することができる。   As a method for preventing the occurrence of such a failure, for example, when performing preliminary charging, an AC voltage supplied from an AC power supply is not directly input to the converter device, but a single output transformer (for example, slidac ( And a method of connecting a resistor having a large resistance value so as to be interposed in series with the electrolytic capacitor. According to these methods, since the precharge can be performed by gradually increasing the voltage applied to the electrolytic capacitor, the above-described failure can be prevented.

しかし、インバータ機器を使用する全てのユーザが、定格電力の高い(例えば数百Wクラス)の抵抗器やスライダックなどを準備することは難しいため、実際には上述したような対応を行うことは困難となっている。特に、大容量クラスのインバータ機器の場合には、そのような大容量に対応可能なスライダックなどが必要となるため、さらに対応が困難なものとなる。   However, since it is difficult for all users who use inverter devices to prepare resistors and slidacs with high rated power (for example, several hundred W class), it is difficult to actually perform the above-described measures. It has become. In particular, in the case of an inverter device of a large capacity class, a slidac or the like that can cope with such a large capacity is required, which makes it difficult to cope with it.

特開2012−186380号公報JP 2012-186380 A

そこで、別途機器を必要とすることなく装置単体にて主回路コンデンサの予備充電を行うことができるコンバータ装置を提供する。   In view of this, a converter device is provided that can precharge the main circuit capacitor by itself without requiring a separate device.

本実施形態のコンバータ装置は、ブリッジ状に接続されたスイッチング素子を含む構成であり交流電圧を整流する整流回路、整流回路の出力を平滑する主回路コンデンサ、スイッチング素子を駆動する駆動回路および駆動回路の動作を制御する制御回路を備えている。また、コンバータ装置は、整流回路を含む主回路の起動に先立って制御回路が起動する構成となっている。制御回路は、主回路の起動時にあっては、通常モードおよび予備充電モードでの動作のうちいずれかの動作を選択的に行う。通常モードは、スイッチング素子のオン期間を徐々に増加させる動作モードであり且つその変化率が第1設定値である。予備充電モードは、スイッチング素子のオン期間を徐々に増加させる動作モードであり且つその変化率が第1設定値よりも小さい第2設定値である。   The converter device of the present embodiment includes a switching element connected in a bridge shape, and includes a rectifier circuit that rectifies an AC voltage, a main circuit capacitor that smoothes the output of the rectifier circuit, a drive circuit that drives the switching element, and a drive circuit The control circuit which controls operation | movement of is provided. The converter device is configured such that the control circuit is activated prior to activation of the main circuit including the rectifier circuit. The control circuit selectively performs any one of the operations in the normal mode and the precharge mode when the main circuit is activated. The normal mode is an operation mode in which the ON period of the switching element is gradually increased, and the rate of change thereof is the first set value. The precharge mode is an operation mode in which the ON period of the switching element is gradually increased, and is a second set value whose change rate is smaller than the first set value.

本実施形態を示すもので、インバータ装置の電気的構成図This embodiment shows an electrical configuration diagram of an inverter device. インバータ装置の前面構成を概略的に示す外観図External view schematically showing front configuration of inverter device 通常モードによる位相制御を実行する際における相間電圧を示す図The figure which shows the voltage between phases at the time of performing phase control by normal mode 予備充電モードによる位相制御を実行する際における相間電圧を示す図The figure which shows the phase voltage at the time of performing the phase control by precharge mode 起動時における位相制御の動作モードの切り替えに関するフローチャートFlow chart for switching operation mode of phase control at startup 予備充電モードに関連する表示内容の一例を示す図The figure which shows an example of the display content relevant to precharge mode 制御回路への電源供給を変更した変形例を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a modification in which the power supply to the control circuit is changed

以下、コンバータ装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、インバータ装置1は、整流回路2、駆動回路3、制御回路4、主回路コンデンサ5、インバータ回路6、電圧検出回路7、位相検出回路8、操作パネル部9および表示モニタ部10を備えている。
Hereinafter, an embodiment of a converter device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the inverter device 1 includes a rectifier circuit 2, a drive circuit 3, a control circuit 4, a main circuit capacitor 5, an inverter circuit 6, a voltage detection circuit 7, a phase detection circuit 8, an operation panel unit 9, and a display monitor. Part 10 is provided.

整流回路2は、例えば商用電源である交流電源11から与えられる三相の交流電圧を整流する。整流回路2は、サイリスタ12(スイッチング素子に相当)を三相ブリッジ接続した構成となっている。サイリスタ12のゲートには、駆動回路3から駆動信号が与えられる。駆動回路3は、制御回路4から与えられる点弧制御信号に従い、サイリスタ12を駆動する。主回路コンデンサ5は、整流回路2の出力を平滑するもので、例えばアルミ電解コンデンサなどの電解コンデンサである。   The rectifier circuit 2 rectifies a three-phase AC voltage supplied from, for example, an AC power source 11 that is a commercial power source. The rectifier circuit 2 has a configuration in which a thyristor 12 (corresponding to a switching element) is connected in a three-phase bridge. A drive signal is given from the drive circuit 3 to the gate of the thyristor 12. The drive circuit 3 drives the thyristor 12 according to the ignition control signal given from the control circuit 4. The main circuit capacitor 5 smoothes the output of the rectifier circuit 2, and is an electrolytic capacitor such as an aluminum electrolytic capacitor.

インバータ回路6は、例えばIGBTなどのスイッチング素子13を三相ブリッジ接続した構成となっている。インバータ回路6は、図示しない駆動回路により駆動されるようになっており、その駆動は制御回路4により制御される。インバータ回路6は、主回路コンデンサ5の各端子が接続される電源線L1、L2を通じて与えられる直流電圧を三相の交流電圧に変換し、インバータ装置1の駆動対象であるモータMに供給する。   The inverter circuit 6 has a configuration in which switching elements 13 such as IGBTs are connected in a three-phase bridge. The inverter circuit 6 is driven by a drive circuit (not shown), and the drive is controlled by the control circuit 4. The inverter circuit 6 converts a DC voltage supplied through power supply lines L1 and L2 to which each terminal of the main circuit capacitor 5 is connected into a three-phase AC voltage, and supplies the three-phase AC voltage to a motor M that is a driving target of the inverter device 1.

電圧検出回路7は、主回路コンデンサ5の端子電圧Vc(電源線L1、L2の電圧)を検出し、その検出値を表す電圧検出信号Saを制御回路4に出力する。位相検出回路8は、三相の交流電圧のゼロクロスタイミングなどに基づいて、その周期および位相を検出(推定)する。位相検出回路8は、三相の交流電圧の周期および位相の検出結果を表す位相検出信号Sbを制御回路4に出力する。   The voltage detection circuit 7 detects the terminal voltage Vc of the main circuit capacitor 5 (the voltages of the power supply lines L1 and L2) and outputs a voltage detection signal Sa representing the detected value to the control circuit 4. The phase detection circuit 8 detects (estimates) the period and phase based on the zero-cross timing of the three-phase AC voltage. The phase detection circuit 8 outputs to the control circuit 4 a phase detection signal Sb representing the detection result of the period and phase of the three-phase AC voltage.

制御回路4は、インバータ装置1の動作全般を制御するもので、CPU4a、ROM4b、RAM4c、A/D変換器4dなどを備えたマイクロコンピュータを主体に構成されている。この場合、制御回路4は、RTC4e(リアルタイムクロック)を備えている。制御回路4は、位相検出信号Sbに基づいて交流電圧の周期および位相を取得し、その結果に基づいて整流回路2を構成するサイリスタ12の点弧時期(点弧タイミング)を制御する(位相制御)。   The control circuit 4 controls the overall operation of the inverter device 1, and is mainly composed of a microcomputer including a CPU 4a, a ROM 4b, a RAM 4c, an A / D converter 4d, and the like. In this case, the control circuit 4 includes an RTC 4e (real time clock). The control circuit 4 obtains the cycle and phase of the AC voltage based on the phase detection signal Sb, and controls the ignition timing (ignition timing) of the thyristor 12 constituting the rectifier circuit 2 based on the result (phase control). ).

整流回路14は、交流電源11から与えられる三相の交流電圧を整流して出力する。制御電源回路15の電源入力端子には、整流回路14の出力電圧が与えられるとともに、整流回路2の出力電圧が電源線L1、L2およびダイオード16を順方向に介して与えられるようになっている。制御電源回路15は、整流回路14または整流回路2から出力される直流電圧の供給を受けて動作し、その直流電圧を降圧した制御用電源電圧Vddを生成する。制御用電源電圧Vddは、制御回路4に対し、その電源電圧として供給される。   The rectifier circuit 14 rectifies and outputs a three-phase AC voltage supplied from the AC power supply 11. The power supply input terminal of the control power supply circuit 15 is supplied with the output voltage of the rectifier circuit 14 and the output voltage of the rectifier circuit 2 is supplied through the power supply lines L1, L2 and the diode 16 in the forward direction. . The control power supply circuit 15 operates in response to the supply of the DC voltage output from the rectifier circuit 14 or the rectifier circuit 2, and generates a control power supply voltage Vdd obtained by stepping down the DC voltage. The control power supply voltage Vdd is supplied to the control circuit 4 as its power supply voltage.

操作パネル部9(設定手段に相当)は、ユーザにより操作可能な複数の操作手段(図2参照)から構成されている。操作パネル部9の操作状態を表す信号は、制御回路4に与えられている。制御回路4は、その操作状態を示す信号に基づいて操作パネル部9に対する操作を検出し、その操作に応じた処理を実行する。表示モニタ部10(表示部に相当)は、インバータ装置1に関する各種の情報(設定されたパラメータの値、運転状態、後述する予備充電モードに関連する情報など)を表示する。表示モニタ部10の動作は、制御回路4により制御される。   The operation panel section 9 (corresponding to setting means) is composed of a plurality of operation means (see FIG. 2) that can be operated by the user. A signal indicating the operation state of the operation panel unit 9 is given to the control circuit 4. The control circuit 4 detects an operation on the operation panel unit 9 based on a signal indicating the operation state, and executes a process corresponding to the operation. The display monitor unit 10 (corresponding to the display unit) displays various types of information related to the inverter device 1 (values of set parameters, operation states, information related to a precharge mode described later, etc.). The operation of the display monitor unit 10 is controlled by the control circuit 4.

なお、本実施形態では、整流回路2、駆動回路3、制御回路4、主回路コンデンサ5、電圧検出回路7、位相検出回路8、操作パネル部9および表示モニタ部10などにより、コンバータ装置17が構成されている。また、整流回路2、主回路コンデンサ5およびインバータ回路6などにより、主回路18が構成されている。   In the present embodiment, the rectifier circuit 2, the drive circuit 3, the control circuit 4, the main circuit capacitor 5, the voltage detection circuit 7, the phase detection circuit 8, the operation panel unit 9, the display monitor unit 10, etc. It is configured. The rectifier circuit 2, the main circuit capacitor 5, the inverter circuit 6 and the like constitute a main circuit 18.

上記構成のインバータ装置1では、主回路18の起動に先立って制御回路4が起動するようになっている。つまり、インバータ装置1の起動時(主電源投入時)、制御回路4は、主回路18に対する電力供給経路(整流回路2を経由する経路)とは別の電力供給経路(整流回路14を経由する経路)からの電力供給を受けて動作を開始する(起動する)。制御回路4は、起動すると、整流回路2を構成するサイリスタ12の位相制御を開始する。それにより、整流回路2から後段への電力供給が開始され、主回路18が起動する。主回路18が起動して定常状態に移行すると、制御回路4には、整流回路2から電源線L1、L2およびダイオード16を介して電力が供給される。   In the inverter device 1 configured as described above, the control circuit 4 is activated prior to activation of the main circuit 18. That is, when the inverter device 1 is started (when the main power is turned on), the control circuit 4 passes through the power supply path (the rectifier circuit 14) different from the power supply path (path through the rectifier circuit 2) to the main circuit 18. The operation is started (started up) in response to power supply from the route. When activated, the control circuit 4 starts phase control of the thyristor 12 constituting the rectifier circuit 2. Thereby, power supply from the rectifier circuit 2 to the subsequent stage is started, and the main circuit 18 is activated. When the main circuit 18 starts up and shifts to a steady state, power is supplied to the control circuit 4 from the rectifier circuit 2 through the power supply lines L1 and L2 and the diode 16.

図2は、インバータ装置の前面構成を概略的に示す外観図である。図2に示すように、インバータ装置1の前面には、操作パネル部9および表示モニタ部10を備えた制御パネル部21が設けられている。操作パネル部9は、操作ノブ22および操作キー群23を備えている。操作ノブ22は、回転可能に構成されているとともに、その回転軸方向且つインバータ装置1の筐体側に押圧可能に構成されている。操作キー群23は、LOCREMキー23a、RUNキー23b、MODEキー23cおよびSTOPキー23dからなり、いずれも押圧スイッチにより構成されている。   FIG. 2 is an external view schematically showing a front configuration of the inverter device. As shown in FIG. 2, a control panel unit 21 including an operation panel unit 9 and a display monitor unit 10 is provided on the front surface of the inverter device 1. The operation panel unit 9 includes an operation knob 22 and an operation key group 23. The operation knob 22 is configured to be rotatable, and is configured to be able to be pressed in the direction of the rotation axis and on the housing side of the inverter device 1. The operation key group 23 includes a LOCREM key 23a, a RUN key 23b, a MODE key 23c, and a STOP key 23d, all of which are constituted by push switches.

表示モニタ部10は、数値表示器24および表示ランプ群25を備えている。数値表示器24は、7セグメントLED(小数点付き)が4つ併設された構成であり、4桁の英数字を表示可能になっている。表示ランプ群25は、Sランプ25a、%ランプ25b、Hzランプ25c、RUNランプ25d、AMランプ25eおよびMONランプ25fからなり、いずれもLEDにより構成されている。Sランプ25a、%ランプ25bおよびHzランプ25cは、数値表示器24に表示されている数値の単位を表示するために設けられている。RUNランプ25d、AMランプ25eおよびMONランプ25fは、インバータ装置1の運転状態や動作モードなどを表示するために設けられている。   The display monitor unit 10 includes a numerical display 24 and a display lamp group 25. The numerical display 24 has a configuration in which four 7-segment LEDs (with a decimal point) are provided, and can display four-digit alphanumeric characters. The display lamp group 25 includes an S lamp 25a, a% lamp 25b, an Hz lamp 25c, a RUN lamp 25d, an AM lamp 25e, and a MON lamp 25f, all of which are constituted by LEDs. The S lamp 25a, the% lamp 25b, and the Hz lamp 25c are provided to display the unit of numerical values displayed on the numerical display 24. The RUN lamp 25d, the AM lamp 25e, and the MON lamp 25f are provided to display the operation state, the operation mode, and the like of the inverter device 1.

続いて、制御回路4によるサイリスタ12の位相制御について図3および図4を参照して説明する。なお、図3および図4では、三相の交流電圧のうち、1組の相間電圧だけを示しているが、他の相間電圧についても、これと同様である。制御回路4は、サイリスタ12の1周期毎の点弧時期、つまり1周期毎のオン時間の割合を制御することにより、整流回路2の出力電圧を制御する。制御回路4は、このような位相制御を行うにあたって、以下の2つの動作モードを有している。なお、各動作モードの切替方法については後述する。   Next, phase control of the thyristor 12 by the control circuit 4 will be described with reference to FIGS. 3 and 4 show only one set of interphase voltages among the three-phase AC voltages, the same applies to the other interphase voltages. The control circuit 4 controls the output voltage of the rectifier circuit 2 by controlling the ignition timing of each cycle of the thyristor 12, that is, the ratio of the on time for each cycle. The control circuit 4 has the following two operation modes when performing such phase control. A method for switching each operation mode will be described later.

「1」通常モード
通常モードによる位相制御は、通常の電源投入時における主回路コンデンサ5への突入電流を抑制するために行われる。この場合、図3に示すように、制御回路4は、主回路18の起動時、サイリスタ12の点弧時の位相を180度から90度へと徐々に変化させる。具体的には、制御回路4は、1周期毎にサイリスタ12の点弧時の位相を5度ずつ減少させる。言い換えると、制御回路4は、1周期毎にサイリスタ12のオン期間を徐々に増加させる。なお、このときのオン期間の増加率(変化率)が第1設定値に相当する。この場合、交流電源11の周波数が60Hzであると仮定すると、サイリスタ12の点弧時の位相が180度から90度に達するまでには、0.3秒(=(90/5)×(1/60))の時間を要することになる。
“1” Normal Mode Phase control in the normal mode is performed to suppress an inrush current to the main circuit capacitor 5 at the time of normal power-on. In this case, as shown in FIG. 3, the control circuit 4 gradually changes the phase when the thyristor 12 is fired from 180 degrees to 90 degrees when the main circuit 18 is activated. Specifically, the control circuit 4 decreases the phase at the time of firing of the thyristor 12 by 5 degrees every cycle. In other words, the control circuit 4 gradually increases the ON period of the thyristor 12 every cycle. Note that the increase rate (change rate) of the ON period at this time corresponds to the first set value. In this case, assuming that the frequency of the AC power supply 11 is 60 Hz, it takes 0.3 seconds (= (90/5) × (1) until the phase when the thyristor 12 is fired reaches 180 degrees to 90 degrees. / 60)).

つまり、この場合、主回路コンデンサ5は、0.3秒の時間をかけて充電されることになる。なお、通常モードにおける主回路コンデンサ5の充電時間(サイリスタ12の点弧時の位相の1周期毎における変化量=5度)は、使用される主回路コンデンサ5の静電容量、サイリスタ12の電流定格などの回路特性に応じて適宜変更すればよい。この場合、周期毎の位相をリニアに変化させているため、充電開始直後は端子電圧Vcの上昇率が大きく、時間の経過とともに上昇率は徐々に小さくなっていく。これは、RC回路におけるコンデンサのステップ応答と同様の動作である。   That is, in this case, the main circuit capacitor 5 is charged over a time of 0.3 seconds. It should be noted that the charging time of the main circuit capacitor 5 in the normal mode (the amount of change per cycle of the phase when the thyristor 12 is ignited = 5 degrees) is the capacitance of the main circuit capacitor 5 used and the current of the thyristor 12. What is necessary is just to change suitably according to circuit characteristics, such as a rating. In this case, since the phase for each cycle is changed linearly, the rate of increase of the terminal voltage Vc is large immediately after the start of charging, and the rate of increase gradually decreases with time. This is the same operation as the step response of the capacitor in the RC circuit.

このような通常モードによる位相制御が行われる結果、装置の起動時における主回路コンデンサ5に対する突入電流が抑制される。従って、本実施形態の構成によれば、突入電流抑制用の回路(抵抗、リレーなど)を省略することができ、その分だけ、装置を小さくするとともに、そのコストを低減することができるというメリットがある。なお、このようなメリットは、インバータ装置1の容量が大きいほど有益なものとなる。   As a result of such phase control in the normal mode, an inrush current to the main circuit capacitor 5 at the start-up of the apparatus is suppressed. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the circuit for suppressing the inrush current (resistor, relay, etc.) can be omitted, and the device can be reduced in size and the cost can be reduced accordingly. There is. Such merit becomes more useful as the capacity of the inverter device 1 is larger.

「2」予備充電モード(Aging Mode)
予備充電モードによる位相制御は、主回路コンデンサ5の特性を回復させるために行われる。この場合も、図4に示すように、制御回路4は、主回路18の起動時、サイリスタ12の点弧時の位相を180度から90度へと徐々に変化させる。ただし、この場合、具体的には、制御回路4は、1周期毎にサイリスタ12の点弧時の位相を0.5度ずつ減少させる。なお、このときのオン期間の増加率(変化率)が第2設定値に相当し、その値は第1設定値よりも小さい値となる。この場合、交流電源11の周波数が60Hzであると仮定すると、サイリスタ12の点弧時の位相が180度から90度に達するまでには、3秒(=(90/0.5)×(1/60))の時間を要することになる。
“2” Pre-charging mode (Aging Mode)
Phase control in the precharge mode is performed to restore the characteristics of the main circuit capacitor 5. Also in this case, as shown in FIG. 4, the control circuit 4 gradually changes the phase when the thyristor 12 is fired from 180 degrees to 90 degrees when the main circuit 18 is activated. However, in this case, specifically, the control circuit 4 decreases the phase at the time of firing of the thyristor 12 by 0.5 degrees every cycle. Note that the increase rate (change rate) of the ON period at this time corresponds to the second set value, and the value is smaller than the first set value. In this case, assuming that the frequency of the AC power supply 11 is 60 Hz, it takes 3 seconds (= (90 / 0.5) × (1) until the phase when the thyristor 12 is fired reaches from 180 degrees to 90 degrees. / 60)).

つまり、この場合、主回路コンデンサ5は、3秒の時間をかけて充電されることになる。なお、予備充電モードにおける主回路コンデンサ5の充電時間は、前述した通常モードにおける充電時間(0.3秒)よりも長い時間であればよいが、この場合、以下のような理由に基づく値に設定されている。   That is, in this case, the main circuit capacitor 5 is charged over a period of 3 seconds. The charging time of the main circuit capacitor 5 in the preliminary charging mode may be longer than the charging time (0.3 seconds) in the normal mode described above. In this case, the charging time is set to a value based on the following reason. Is set.

すなわち、装置に組み込まれることなく単体で存在する電解コンデンサの特性を回復させるための予備充電を行う従来の方法としては、その電解コンデンサに対し1kΩ程度の抵抗値の抵抗器を直列に接続した状態で定格電圧を印加するという方法が挙げられる。この方法によれば、RC回路における時定数が大きくなることで電解コンデンサへの充電電流が抑制され、その結果、通常よりも長い時間をかけて充電が行われる。この場合、ステップ応答の法則により、電解コンデンサが63.2%まで充電されるのに要する時間τ[s]は、下記(1)に示すとおりとなる。ただし、電解コンデンサの静電容量値をCとし、抵抗器の抵抗値をRとする。
τ=R×C …(1)
In other words, as a conventional method of performing precharging to restore the characteristics of an electrolytic capacitor that exists as a single unit without being incorporated in a device, a resistor having a resistance value of about 1 kΩ is connected in series to the electrolytic capacitor. And a method of applying a rated voltage. According to this method, the charging current to the electrolytic capacitor is suppressed by increasing the time constant in the RC circuit, and as a result, charging is performed over a longer time than usual. In this case, according to the law of step response, the time τ [s] required for the electrolytic capacitor to be charged to 63.2% is as shown in the following (1). However, the capacitance value of the electrolytic capacitor is C, and the resistance value of the resistor is R.
τ = R × C (1)

そして、電解コンデンサがほぼ100%まで充電されるのに要する時間としては、時間τの約3〜5倍となる。本実施形態では、このような単体で存在する電解コンデンサの特性を回復させるための予備充電が行われる場合と同程度の時間(=τ×(3〜5))で充電が行われるように、予備充電モードにおける主回路コンデンサ5の充電時間(サイリスタ12の点弧時の位相の1周期毎における変化量=第2設定値)が設定されている。   The time required for the electrolytic capacitor to be charged to almost 100% is about 3 to 5 times the time τ. In the present embodiment, the charging is performed in the same time (= τ × (3 to 5)) as the case where the preliminary charging for restoring the characteristics of the electrolytic capacitor existing alone is performed. The charging time of the main circuit capacitor 5 in the preliminary charging mode (the amount of change per cycle of the phase when the thyristor 12 is fired = second set value) is set.

さて、予備充電モードでの位相制御により、主回路コンデンサ5の端子電圧Vcを徐々に増加させつつ充電が行われると、その特性が多少は回復するものの、その後、完全に特性が回復するまでには、さらに一定の期間(例えば5時間)が必要となる。主回路コンデンサ5は、特性が完全に回復するまでの期間には、漏れ電流の増加により内部発熱が大きくなっている。そのため、この期間に、通常の運転が行われないようにする必要がある。   Now, when charging is performed while gradually increasing the terminal voltage Vc of the main circuit capacitor 5 by the phase control in the precharge mode, the characteristics are somewhat recovered, but then until the characteristics are completely recovered. Requires a certain period (for example, 5 hours). The main circuit capacitor 5 has a large amount of internal heat generation due to an increase in leakage current until the characteristic is completely recovered. Therefore, it is necessary to prevent normal operation during this period.

そこで、本実施形態では、予備充電モードでの位相制御により主回路コンデンサ5が100%まで充電された後の所定期間(以下、操作受付不可期間と称す)には、通常の運転動作が行われないようになっている。具体的には、制御回路4は、予備充電モードでの位相制御期間が終了すると、その時点から操作受付不可期間が経過する時点までの間は、操作パネル部9から運転操作に関する信号が与えられたとしても、それに関する処理を実行しない(運転操作を受け付けない)ようになっている。   Therefore, in this embodiment, a normal driving operation is performed during a predetermined period (hereinafter referred to as an operation unacceptable period) after the main circuit capacitor 5 is charged to 100% by phase control in the precharge mode. There is no such thing. Specifically, when the phase control period in the precharge mode ends, the control circuit 4 is given a signal related to the driving operation from the operation panel unit 9 until the time when the operation unacceptable period elapses. Even if it does, the process regarding it is not performed (driving operation is not received).

図示は省略するが、インバータ装置1の制御端子台付近には、複数の機能を切り替えるための切替スイッチが配置されており、そのうちの1つが位相制御における動作モードを切り替えるための切替スイッチとなっている。そして、この場合、その切替スイッチは、3つの接点を有するスライドスイッチであり、各接点は後述する「ON1」、「ON2」および「OFF」に対応している。また、インバータ装置1のパラメータには、位相制御における動作モードを自動で切り替えるか否かを設定するための切替パラメータが設けられている。このような構成によれば、ユーザは、切替スイッチの操作により手動で動作モードを切り替えることができる。また、ユーザは、操作パネル部9を用いた操作などにより切替パラメータを設定することで、動作モードの自動切替を行うか否かを設定することができる。   Although illustration is omitted, a change-over switch for switching a plurality of functions is arranged in the vicinity of the control terminal block of the inverter device 1, and one of them is a change-over switch for switching an operation mode in phase control. Yes. In this case, the changeover switch is a slide switch having three contacts, and each contact corresponds to “ON1”, “ON2”, and “OFF” described later. Moreover, the parameter of the inverter apparatus 1 is provided with a switching parameter for setting whether or not to automatically switch the operation mode in the phase control. According to such a configuration, the user can manually switch the operation mode by operating the changeover switch. Further, the user can set whether or not to automatically switch the operation mode by setting a switching parameter by an operation using the operation panel unit 9 or the like.

続いて、インバータ装置1の起動時に、位相制御における動作モードがどのようにして切り替えられるかについて図5のフローチャートを参照しながら説明する。
主電源が投入されると(スタート)、制御回路4は、起動し、切替スイッチの接点の状態を確認する(S1)。切替スイッチの接点が「ON1」である場合、制御回路4は、予備充電モードでの位相制御を実行する(S5)。
Next, how the operation mode in the phase control is switched when the inverter device 1 is started will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the main power is turned on (start), the control circuit 4 is activated and checks the contact state of the changeover switch (S1). When the contact of the changeover switch is “ON1”, the control circuit 4 executes phase control in the precharge mode (S5).

これに対し、切替スイッチの接点が「ON2」である場合、制御回路4は、主回路コンデンサ5が放電されてから充電されることなく経過した経過期間を検出し、その経過期間が規定期間(例えば2年)以上であるか否かに基づいて、予備充電モードまたは通常充電モードでの位相制御を実行する。上記経過期間は、前回の電源遮断時から今回の電源投入時までの期間に概ね一致すると考えられる。そこで、制御回路4は、RTC4e(のカレンダー機能)を用いて、次のように自動的に動作モードを切り替える。   On the other hand, when the contact of the changeover switch is “ON2”, the control circuit 4 detects an elapsed period that has elapsed without being charged since the main circuit capacitor 5 is discharged, and the elapsed period is the specified period ( For example, phase control in the preliminary charging mode or the normal charging mode is executed based on whether or not it is two years or more. The elapsed period is considered to be approximately the same as the period from the previous power-off to the current power-on. Therefore, the control circuit 4 automatically switches the operation mode as follows using the RTC 4e (the calendar function).

すなわち、制御回路4は、RTC4eを参照して前回の電源遮断時から今回の電源投入時までの経過期間を求め(S3)、その経過期間が規定期間以上であるか否かを判断する(S4)。制御回路4は、経過期間が規定期間以上であると判断すると(S4:YES)、予備充電モードでの位相制御を実行する(S5)。また、制御回路4は、経過期間が規定期間未満であると判断すると(S4:NO)、通常モードでの位相制御を実行する(S6)。   That is, the control circuit 4 refers to the RTC 4e to determine the elapsed period from the previous power-off to the current power-on (S3), and determines whether the elapsed period is equal to or longer than the specified period (S4). ). When the control circuit 4 determines that the elapsed period is equal to or longer than the specified period (S4: YES), the control circuit 4 executes phase control in the precharge mode (S5). If the control circuit 4 determines that the elapsed period is less than the specified period (S4: NO), the control circuit 4 executes phase control in the normal mode (S6).

一方、切替スイッチの接点が「OFF」である場合、制御回路4は、切替パラメータの設定を確認する(S2)。切替パラメータがOFFに設定されている場合(NO)、制御回路4は、通常モードでの位相制御を実行する(S6)。これに対し、切替パラメータがONに設定されている場合(YES)、制御回路4は、前述した切替スイッチが「ON2」である場合と同様に、経過期間が規定期間以上であるか否かに基づいて(S3およびS4)、予備充電モードまたは通常モードでの位相制御を実行する(S5またはS6)。   On the other hand, when the contact of the changeover switch is “OFF”, the control circuit 4 confirms the setting of the changeover parameter (S2). When the switching parameter is set to OFF (NO), the control circuit 4 executes phase control in the normal mode (S6). On the other hand, when the switching parameter is set to ON (YES), the control circuit 4 determines whether or not the elapsed period is equal to or longer than the specified period, as in the case where the above-described switching switch is “ON2”. Based on (S3 and S4), phase control in the precharge mode or the normal mode is executed (S5 or S6).

続いて、予備充電モードに関連する情報の表示方法について図6を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、主回路コンデンサ5の充電開始から現時点までの間に経過した時間のことを「経過時間」と呼び、その現時点から充電完了までに要する予想時間のことを「残り時間」と呼ぶ。   Next, a method for displaying information related to the precharge mode will be described with reference to FIG. In the following description, the time elapsed from the start of charging of the main circuit capacitor 5 to the current time is referred to as “elapsed time”, and the expected time required from the current time to completion of charging is referred to as “remaining time”. Call it.

予備充電モードでの位相制御が実施されて主回路コンデンサ5の端子電圧Vcが上昇している期間(約3秒間)、AMランプ25eが点灯表示されるとともに、主回路コンデンサ5の充電の進捗状況を示す表示が行われる(図6(a)または(b)参照)。図6(a)の場合、充電の進捗状況として残り時間(例えば1.2秒)が表示される。この場合、7セグメントLEDにより「1.2」という数値が表示されるとともに、「秒(s)」という単位を表すためのSランプ25aが点灯表示される。   During the period when the phase control in the precharge mode is performed and the terminal voltage Vc of the main circuit capacitor 5 is increasing (about 3 seconds), the AM lamp 25e is lit on and the progress of charging the main circuit capacitor 5 Is displayed (see FIG. 6A or 6B). In the case of FIG. 6A, the remaining time (for example, 1.2 seconds) is displayed as the progress of charging. In this case, a numerical value of “1.2” is displayed by the 7-segment LED, and an S lamp 25a for indicating a unit of “second (s)” is lit.

一方、図6(b)の場合、充電の進捗状況として現時点における充電済みの割合が表示される。主回路コンデンサ5の充電済みの割合は、サイリスタ12の点弧時の位相(以下、位相角とも呼ぶ)に基づいて次のように表すことができる。すなわち、位相角が180度から90度へと変化するのに伴って充電状態が進むことになる。そのため、位相角が180度のときには充電済みの割合が0%であり、その後、位相角が小さくなるにつれて充電済みの割合が増えていき、位相角が90度のときに充電済みの割合が100%となる。   On the other hand, in the case of FIG. 6B, the current charged ratio is displayed as the charging progress. The charged ratio of the main circuit capacitor 5 can be expressed as follows based on the phase when the thyristor 12 is fired (hereinafter also referred to as phase angle). That is, the state of charge advances as the phase angle changes from 180 degrees to 90 degrees. Therefore, the charged ratio is 0% when the phase angle is 180 degrees, and thereafter, the charged ratio increases as the phase angle decreases, and the charged ratio is 100 when the phase angle is 90 degrees. %.

この場合、7セグメントLEDにより「60」という数値が表示されるとともに、「%」を表すための%ランプ25bが点灯表示される。なお、充電の進捗状況として経過時間(例えば1.8秒)を表示するように変更してもよい。その場合の表示は、図6(a)と同様に行えばよい。また、充電の進捗状況として、現時点における未充電の割合(例えば40%)を表示するように変更してもよい。主回路コンデンサ5の未充電の割合は、充電済みの割合と同様、位相角に基づいて表すことができる。また、その場合の表示は、図6(b)と同様に行えばよい。   In this case, the numerical value “60” is displayed by the 7-segment LED, and the% lamp 25b for indicating “%” is lit on. Note that the elapsed time (for example, 1.8 seconds) may be displayed as the progress of charging. The display in that case may be performed in the same manner as in FIG. Moreover, you may change so that the ratio (for example, 40%) of the uncharged at the present time may be displayed as a charge progress condition. The uncharged ratio of the main circuit capacitor 5 can be expressed based on the phase angle, similar to the charged ratio. The display in that case may be performed in the same manner as in FIG.

予備充電モードでの位相制御により主回路コンデンサ5の充電が完了して前述した操作受付不可期間に移行すると、AMランプ25eが点滅表示に変化する(図6(c)参照)。また、このとき、操作受付不可期間が終了するまでの待ち時間(例えば600秒)が、図6(a)と同様の方法により表示される(図6(c)参照)。なお、本実施形態では、操作受付不可期間は、例えば5時間(=18000秒)であるため、4桁の7セグメントLEDにより、待ち時間を最初から最後まで表示することはできない。そのため、待ち時間が9999秒以上である期間には9999秒を表示し続け、待ち時間が9998秒以下になると実際の待ち時間を表示するようにしている。   When charging of the main circuit capacitor 5 is completed by the phase control in the preliminary charging mode and the operation shifts to the above-described operation unacceptable period, the AM lamp 25e changes to blinking display (see FIG. 6C). At this time, a waiting time (for example, 600 seconds) until the operation acceptance unavailable period ends is displayed by the same method as in FIG. 6A (see FIG. 6C). In the present embodiment, since the operation unacceptable period is, for example, 5 hours (= 18000 seconds), the waiting time cannot be displayed from the beginning to the end by the 4-digit 7-segment LED. Therefore, 9999 seconds are continuously displayed during a period in which the waiting time is 9999 seconds or more, and the actual waiting time is displayed when the waiting time is 9998 seconds or less.

ただし、上述した時間に関する表示は、次のように変更してもよい。すなわち、4桁の7セグメントLEDのうち、最下位の桁(図6中、右端の桁)により時間の単位(S:秒、M:分、H:時間)を表示するとともに、Sランプ25aを常時消灯する。そして、それ以外の3桁(図6中、左から3つの桁)により、時間の表示を行う。例えば、「4.5時間」という表示をする場合には、「4.50H」といった表示がなされることになる。このようにすれば、例えば操作受付不可期間が終了するまでの待ち時間についても、最初から最後まで表示することができる。なお、あまり厳密な時間表示を行わなくてもよいということであれば、右から2つ目の7セグメントLEDによる数値の表示を行わなくてもよい。   However, the display related to the time described above may be changed as follows. That is, the unit of time (S: second, M: minute, H: time) is displayed by the lowest digit (the rightmost digit in FIG. 6) of the four-digit 7-segment LED, and the S lamp 25a is displayed. Always off. Then, the time is displayed by the other three digits (three digits from the left in FIG. 6). For example, when “4.5 hours” is displayed, “4.50H” is displayed. In this way, for example, the waiting time until the operation unacceptable period ends can be displayed from the beginning to the end. In addition, if it is not necessary to display the time very strictly, it is not necessary to display the numerical value by the second 7-segment LED from the right.

以上説明したように、制御回路4は、主回路18の起動時における位相制御の動作モードとして、主回路コンデンサ5への突入電流を抑制するための通常モードに加え、主回路コンデンサ5の端子電圧Vcを通常モードに比べて一層緩やかに上昇させる予備充電モードを備えている。そのため、インバータ装置1が長期間にわたって使用されなかった場合など主回路コンデンサ5の特性が劣化していると考えられる状態において装置を起動する際、予備充電モードでの位相制御を行うようにすれば、急激な特性変化による破損を防ぎつつ主回路コンデンサ5の特性を回復させることが可能となる。従って、本実施形態によれば、例えばスライダックなどの機器を別途用意することなく、装置単体にて、主回路コンデンサ5の特性を回復させるための予備充電(エージング)を行うことができる。   As described above, the control circuit 4 uses the terminal voltage of the main circuit capacitor 5 in addition to the normal mode for suppressing the inrush current to the main circuit capacitor 5 as the phase control operation mode when the main circuit 18 is started. There is a precharge mode in which Vc is raised more slowly than in the normal mode. Therefore, when the device is started in a state where the characteristics of the main circuit capacitor 5 are considered to be deteriorated, such as when the inverter device 1 has not been used for a long period of time, phase control in the precharge mode is performed. Thus, it is possible to restore the characteristics of the main circuit capacitor 5 while preventing damage due to a sudden characteristic change. Therefore, according to the present embodiment, precharging (aging) for restoring the characteristics of the main circuit capacitor 5 can be performed by a single device without separately preparing a device such as a slidac.

また、インバータ装置1では、切替パラメータの設定(ソフトウェアによる設定)により、主回路18の起動時に通常モードでの位相制御を行うか(切替パラメータ:OFF)、適切なモードを自動的に判断して位相制御を行うか(切替パラメータ:ON)を切り替えることができる。このような切替パラメータの設定は、操作パネル9を用いた操作により実施することができるため、操作が簡単にできるというメリットがある。そして、切替パラメータがONに設定されていれば、主回路18の起動時、前回の電源遮断時からの経過期間が規定期間以上である場合には予備充電モードでの起動が行われるため、劣化している可能性が高い状態の主回路コンデンサ5の特性を自動的に回復させることができる。   Further, in the inverter device 1, whether or not to perform phase control in the normal mode when the main circuit 18 is started (switching parameter: OFF) is automatically determined by setting the switching parameter (setting by software). Whether to perform phase control (switching parameter: ON) can be switched. Since such setting of the switching parameter can be performed by an operation using the operation panel 9, there is an advantage that the operation can be simplified. If the switching parameter is set to ON, when the main circuit 18 is activated, if the elapsed period from the previous power-off is equal to or longer than the specified period, the activation in the precharge mode is performed. It is possible to automatically recover the characteristics of the main circuit capacitor 5 in a state where there is a high possibility of the failure.

ただし、切替パラメータの設定は、インバータ装置1の動作中に実施しておく必要がある。従って、切替パラメータの設定がOFFのまま電源が遮断された後、長期間にわたって使用されなかった(放置された)場合には、切替パラメータの設定を変更することができず、最初の起動時は通常モードで動作することになってしまう。しかし、インバータ装置1では、制御端子台付近に設けられた切替スイッチの設定によっても、主回路18の起動時に切替パラメータの設定に基づいて動作モードを決定するか(切替スイッチ:OFF)、予備充電モードでの位相制御を行うか(切替スイッチ:ON1)、適切なモードを自動的に判断して位相制御を行うか(切替スイッチ:ON2)を切り替えることができる。従って、切替パラメータの設定をOFFにしたまま、あるいは、切替パラメータの設定が不明なまま電源が遮断された後、長期間にわたって放置された場合などであっても、その後の最初の起動時において、ユーザは、切替スイッチの切り替えにより所望する動作モードでの起動を行うことができるため、その利便性が向上する。   However, it is necessary to set the switching parameter during the operation of the inverter device 1. Therefore, after the power is turned off with the switching parameter set to OFF, the switching parameter setting cannot be changed if it has not been used for a long period of time (leaved). It will operate in normal mode. However, in the inverter device 1, whether the operation mode is determined based on the setting of the switching parameter when the main circuit 18 is activated (switching switch: OFF) or preliminary charging is performed also by the setting of the switching switch provided near the control terminal block. It is possible to switch whether phase control is performed in the mode (changeover switch: ON1) or whether appropriate mode is automatically determined to perform phase control (changeover switch: ON2). Therefore, even when the switching parameter setting is OFF, or the power is turned off without knowing the switching parameter setting and then left for a long period of time, at the first startup after that, Since the user can start in the desired operation mode by switching the changeover switch, the convenience is improved.

例えば、前回の電源遮断時から現時点までの経過期間が極めて長く(2年以上)、明らかに主回路コンデンサ5の劣化が進んでいると考えられる場合などには、ユーザは切替スイッチをON1に切り替えた後、装置を起動すればよい。そうすれば、確実に予備充電モードで主回路18の起動が行われるため、劣化している可能性が高い主回路コンデンサ5の特性を適宜回復することができる。また、上記した経過期間が不明確であるなどの理由から予備充電モードで起動するべきか否かの判断がつかない場合には、ユーザは、切替スイッチをON2に切り替えた後、装置を起動すればよい。そうすれば、切替パラメータがONに設定されたときと同様、主回路18の起動時、前回の電源遮断時からの経過期間が規定期間以上である場合には予備充電モードでの起動が行われるため、劣化している可能性が高い状態の主回路コンデンサ5の特性を自動的に回復させることができる。   For example, if the elapsed time from the previous power-off to the present time is extremely long (2 years or more) and the main circuit capacitor 5 is clearly deteriorating, the user switches the changeover switch to ON1. After that, the device may be activated. Then, since the main circuit 18 is reliably started in the precharge mode, the characteristics of the main circuit capacitor 5 that is highly likely to be deteriorated can be appropriately restored. In addition, if it is not possible to determine whether or not to start in the precharge mode because the elapsed time is unclear, the user can start the device after switching the changeover switch to ON2. That's fine. Then, as in the case where the switching parameter is set to ON, when the main circuit 18 is activated, the activation in the precharge mode is performed when the elapsed period from the previous power-off is equal to or longer than the specified period. Therefore, it is possible to automatically recover the characteristics of the main circuit capacitor 5 that is likely to be deteriorated.

制御回路4は、RTC4eのカレンダー機能を用いて主回路コンデンサ5が放電されてから充電されるまでの間に経過した経過期間を検出する。このようにすれば、経過期間の検出精度が向上するため、より適切なタイミングで予備充電を行うことが可能となる。また、予備充電モードが実施されている際、予備充電が行われていることを示す表示(AMランプ25eの点灯表示)と充電の進捗状況(経過時間、残り時間など)とが表示されるようになっている。また、予備充電モードでの位相制御により主回路コンデンサ5が充電された後の操作受付不可期間にあっては、操作受付不可期間であることを示す表示(AMランプ25eの点滅表示)と操作受付不可期間が終了するまでの待ち時間とが表示される。このようにすれば、ユーザは、表示モニタ部10の表示内容に基づいて、現在の動作状況などを適切に把握することができるため、その利便性が向上する。   The control circuit 4 detects an elapsed period that has elapsed between the main circuit capacitor 5 being discharged and being charged using the calendar function of the RTC 4e. In this way, since the detection accuracy of the elapsed period is improved, preliminary charging can be performed at a more appropriate timing. In addition, when the preliminary charging mode is being performed, a display indicating that preliminary charging is being performed (lighting display of the AM lamp 25e) and a progress status of charging (elapsed time, remaining time, etc.) are displayed. It has become. In addition, in the operation unacceptable period after the main circuit capacitor 5 is charged by the phase control in the precharge mode, a display indicating that the operation is not acceptable (blink display of the AM lamp 25e) and the operation acceptance. The waiting time until the impossible period ends is displayed. In this way, since the user can appropriately grasp the current operation status and the like based on the display content of the display monitor unit 10, the convenience is improved.

(その他の実施形態)
整流回路2は、ブリッジ状に接続されたスイッチング素子を含む構成であればよく、例えばGTO(ゲートターンオフサイリスタ)を備えた構成でもよい。その場合、ターンオンのタイミングは、上記実施形態と同様に制御するとともに、ターンオフのタイミングを所定のタイミング(例えばゼロクロスするタイミングなど)に固定すればよい。あるいは、ターンオンおよびターンオフの各タイミングを制御することにより、上記実施形態と同様にオン期間を変化させてもよい。
(Other embodiments)
The rectifier circuit 2 may be configured to include a switching element connected in a bridge shape, and may be configured to include, for example, a GTO (gate turn-off thyristor). In that case, the turn-on timing may be controlled in the same manner as in the above-described embodiment, and the turn-off timing may be fixed to a predetermined timing (for example, zero-cross timing). Or you may change an ON period similarly to the said embodiment by controlling each timing of turn-on and turn-off.

主回路18の起動時における動作モードを設定するための手法(設定手段)は、次のように変更してもよい。例えば、切替パラメータおよび切替スイッチのうち、いずれか一方による設定を省いてもよい。また、上記実施形態では、装置の起動時、最初に切替スイッチの設定を確認し、その後に切替パラメータの設定を確認するようになっていた(切替スイッチ優先)が、これに代えて、最初に切替パラメータの設定を確認し、その後に切替スイッチの設定を確認するよう(切替パラメータ優先)に変更してもよい。また、切替スイッチによる設定のうち最適な動作モードを自動的に判断する「ON2」の設定を省いてもよい。この場合、切替スイッチとしては、2つの接点を有するスライドスイッチを採用すればよい。   The method (setting means) for setting the operation mode at the time of starting the main circuit 18 may be changed as follows. For example, setting by either one of the switching parameter and the switching switch may be omitted. In the above embodiment, when the apparatus is started, the setting of the changeover switch is first confirmed, and then the setting of the changeover parameter is confirmed (priority of the changeover switch). It may be changed to confirm the setting of the switching parameter and then confirm the setting of the switching switch (switching parameter priority). Also, the “ON2” setting that automatically determines the optimum operation mode among the settings by the changeover switch may be omitted. In this case, a slide switch having two contacts may be employed as the changeover switch.

予備充電モードに関連する情報の表示内容としては、図6に示した内容に限らず、その動作の進捗状況に関する情報を示すものであれば適宜変更可能である。また、予備充電モードを行う際、それに関連する情報の表示を省略してもよい。
インバータ装置1において、電源線L1、L2間に接続される他のコンデンサが存在する場合、主回路コンデンサ5だけでなく、そのコンデンサの静電容量をも考慮し(合成静電容量値に基づいて)、位相制御におけるサイリスタ12の点弧タイミングを決定すればよい。
The display content of the information related to the preliminary charging mode is not limited to the content shown in FIG. 6 and can be changed as appropriate as long as it indicates information regarding the progress of the operation. In addition, when performing the preliminary charging mode, display of information related thereto may be omitted.
In the inverter device 1, when there is another capacitor connected between the power supply lines L 1 and L 2, not only the main circuit capacitor 5 but also the capacitance of the capacitor is considered (based on the combined capacitance value). ), The firing timing of the thyristor 12 in the phase control may be determined.

制御回路4に対する電力供給に関する構成については、主回路18の起動に先立って制御回路4が起動する構成であれば適宜変更可能である。例えば、ダイオード16を省いてもよい。この場合、制御電源回路15の電源入力端子および電源線L1の間は切り離した状態(オープン)とする。主回路18が起動して定常状態に移行した後も、制御回路4には、整流回路14から電力が供給されることになる。   About the structure regarding the electric power supply with respect to the control circuit 4, if the control circuit 4 starts before the main circuit 18 starts, it can change suitably. For example, the diode 16 may be omitted. In this case, the power supply input terminal of the control power supply circuit 15 and the power supply line L1 are disconnected (open). Even after the main circuit 18 is activated and shifts to a steady state, the control circuit 4 is supplied with power from the rectifier circuit 14.

また、図7に示すインバータ装置1Aのように、整流回路14から制御電源回路15への電力供給経路を開閉するスイッチ31(例えばリレーなど)を設けてもよい。この場合、主回路コンデンサ5の充電が完了するまで(定常状態に移行するまで)は、スイッチ31をオンする。これにより、制御回路4には、整流回路14から電力が供給されることになる。そして、主回路コンデンサ5の充電が完了した後(定常状態に移行した後)は、スイッチ31をオフする。これにより、制御回路4には、電源線L1、L2およびダイオードD16を通じて整流回路2から電力が供給されることになる。
コンバータ装置17は、インバータ装置1に限らず、交流電源から電力供給を受けて動作する各種の機器および装置に適用することが出来る。
Further, a switch 31 (for example, a relay) that opens and closes the power supply path from the rectifier circuit 14 to the control power supply circuit 15 may be provided as in the inverter device 1A shown in FIG. In this case, the switch 31 is turned on until charging of the main circuit capacitor 5 is completed (until shifting to a steady state). As a result, power is supplied from the rectifier circuit 14 to the control circuit 4. Then, after the charging of the main circuit capacitor 5 is completed (after shifting to a steady state), the switch 31 is turned off. As a result, power is supplied to the control circuit 4 from the rectifier circuit 2 through the power supply lines L1 and L2 and the diode D16.
The converter device 17 can be applied not only to the inverter device 1 but also to various devices and devices that operate by receiving power supply from an AC power supply.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.
These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

図面中、2は整流回路、3は駆動回路、4は制御回路、4eはRTC(リアルタイムクロック)、5は主回路コンデンサ、7は電圧検出回路、9は操作パネル部(設定手段)、10は表示モニタ部(表示部)、12はサイリスタ(スイッチング素子)、17はコンバータ装置、18は主回路を示す。   In the drawing, 2 is a rectifier circuit, 3 is a drive circuit, 4 is a control circuit, 4e is an RTC (real time clock), 5 is a main circuit capacitor, 7 is a voltage detection circuit, 9 is an operation panel section (setting means), 10 is A display monitor unit (display unit), 12 is a thyristor (switching element), 17 is a converter device, and 18 is a main circuit.

Claims (7)

ブリッジ状に接続されたスイッチング素子を含む構成であり交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力を平滑する主回路コンデンサと、
前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路の動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記整流回路を含む主回路の起動に先立って前記制御回路が起動する構成であり、
前記制御回路は、前記主回路の起動時にあっては、前記スイッチング素子のオン期間を徐々に増加させる動作モードであり且つその変化率が第1設定値である通常モードでの動作、および、前記スイッチング素子のオン期間を徐々に増加させる動作モードであり且つその変化率が前記第1設定値よりも小さい第2設定値である予備充電モードでの動作のうちいずれかの動作を選択的に行うことを特徴とするコンバータ装置。
A rectifier circuit that includes switching elements connected in a bridge shape and rectifies an AC voltage;
A main circuit capacitor for smoothing the output of the rectifier circuit;
A drive circuit for driving the switching element;
A control circuit for controlling the operation of the drive circuit;
With
Prior to activation of the main circuit including the rectifier circuit, the control circuit is activated,
The control circuit is an operation mode in which the ON period of the switching element is gradually increased when the main circuit is started up, and an operation in a normal mode in which the change rate is the first set value; and One of the operations in the precharge mode in which the ON period of the switching element is gradually increased and the rate of change thereof is a second set value smaller than the first set value is selectively performed. The converter apparatus characterized by the above-mentioned.
ユーザが前記主回路の起動時における動作モードを設定するための設定手段を備え、
前記制御回路は、前記設定手段により前記予備充電モードでの動作を行うように設定されている場合には前記予備充電モードでの動作を行うことを特徴とする請求項1に記載のコンバータ装置。
A setting means for a user to set an operation mode at the time of starting the main circuit;
2. The converter device according to claim 1, wherein the control circuit performs the operation in the preliminary charging mode when the setting unit is set to perform the operation in the preliminary charging mode. 3.
前記設定手段は、パラメータの設定により前記動作モードを設定するものであることを特徴とする請求項2に記載のコンバータ装置。   The converter device according to claim 2, wherein the setting unit sets the operation mode by setting a parameter. 前記設定手段は、ユーザにより操作が可能な切替スイッチの状態により前記動作モードを設定するものであることを特徴とする請求項2に記載のコンバータ装置。   The converter device according to claim 2, wherein the setting unit sets the operation mode according to a state of a change-over switch that can be operated by a user. 前記制御回路は、
リアルタイムクロックを備え、
そのリアルタイムクロックを用いて前記主回路コンデンサが放電されてから充電されることなく経過した経過期間を検出し、その経過期間が所定の規定期間以上であると判断した場合には前記予備充電モードでの動作を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のコンバータ装置。
The control circuit includes:
With a real time clock,
The elapsed time that has elapsed without being charged since the main circuit capacitor is discharged is detected using the real-time clock, and when it is determined that the elapsed period is equal to or longer than a predetermined specified period, The converter device according to claim 1, wherein the converter device performs the following operations.
各種の情報を表示するための表示部を備え、
前記制御回路は、前記予備充電モードでの動作を行う際、その動作の進捗状況に関する情報を前記表示部に表示することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のコンバータ装置。
It has a display for displaying various information,
6. The converter device according to claim 1, wherein when the operation in the precharge mode is performed, the control circuit displays information on a progress status of the operation on the display unit. 6. .
前記スイッチング素子は、サイリスタであり、
前記制御回路は、前記サイリスタの点弧タイミングを制御することにより前記オン期間を変化させることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のコンバータ装置。
The switching element is a thyristor;
The converter device according to claim 1, wherein the control circuit changes the ON period by controlling an ignition timing of the thyristor.
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